JP2928426B2 - 電解鉄の製造方法 - Google Patents
電解鉄の製造方法Info
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- JP2928426B2 JP2928426B2 JP4129006A JP12900692A JP2928426B2 JP 2928426 B2 JP2928426 B2 JP 2928426B2 JP 4129006 A JP4129006 A JP 4129006A JP 12900692 A JP12900692 A JP 12900692A JP 2928426 B2 JP2928426 B2 JP 2928426B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電解鉄の製造方法に係
り、表面が平滑でガス成分、不純物金属成分の少ない高
純度鉄の製造方法に関するものである。
り、表面が平滑でガス成分、不純物金属成分の少ない高
純度鉄の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電解鉄は通常の軟鋼に比べ不純物が格段
に少ないため、磁性材料、電子材料、特殊合金材料等高
品位を要求される分野で多用されている。電解鉄は通常
軟鉄を陽極とし、ステンレス等の不溶性材料を陰極と
し、塩酸塩浴又は硫酸塩浴を使用して電解し、陰極上に
高純度鉄を電着させて得ている。塩酸浴を使用する方法
は鉄にとって有害である硫黄（Ｓ）の含有量が少なくな
ることから、高純度品を得る場合に多用されている。塩
酸塩浴法は通常塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ア
ンモニウムなどの塩酸酸性水溶液に、塩化第１鉄を添加
したものを用いている。
に少ないため、磁性材料、電子材料、特殊合金材料等高
品位を要求される分野で多用されている。電解鉄は通常
軟鉄を陽極とし、ステンレス等の不溶性材料を陰極と
し、塩酸塩浴又は硫酸塩浴を使用して電解し、陰極上に
高純度鉄を電着させて得ている。塩酸浴を使用する方法
は鉄にとって有害である硫黄（Ｓ）の含有量が少なくな
ることから、高純度品を得る場合に多用されている。塩
酸塩浴法は通常塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化ア
ンモニウムなどの塩酸酸性水溶液に、塩化第１鉄を添加
したものを用いている。
【０００３】鉄塩水溶液を電解する場合、鉄は水素より
も卑な金属であるため水素の発生はまぬがれない。水素
が多いと電解電流効率が悪化するだけでなく、電着鉄が
水素を巻込んで表面が粗となり、表面のくぼみ中に不純
物が入り込んで高純度の電解鉄が得られない。また表面
にピットや突起がある場合にはそこを起点として錆が発
生し易く、耐食性に優れた高純度電解鉄が得られない。
も卑な金属であるため水素の発生はまぬがれない。水素
が多いと電解電流効率が悪化するだけでなく、電着鉄が
水素を巻込んで表面が粗となり、表面のくぼみ中に不純
物が入り込んで高純度の電解鉄が得られない。また表面
にピットや突起がある場合にはそこを起点として錆が発
生し易く、耐食性に優れた高純度電解鉄が得られない。
【０００４】従来、電解液中に有機物を添加して水素の
発生を抑制したり、不純物の混入を防ぐ技術としては、
アルコール系又はフェノール系有機化合物を使用する方
法（特公昭４９−３６５２９）やナフタレンスルホン酸
ソーダを使用する方法（特開昭６２−１６１９８０）が
知られている。
発生を抑制したり、不純物の混入を防ぐ技術としては、
アルコール系又はフェノール系有機化合物を使用する方
法（特公昭４９−３６５２９）やナフタレンスルホン酸
ソーダを使用する方法（特開昭６２−１６１９８０）が
知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ナフタレンスルホン酸
はそれなりの平滑化効果が認められるものの、表面の平
滑度はまだ不充分で、さらに平滑になればガス成分や不
純物金属も少なくなり、より高純度の電解鉄となって錆
の発生も抑制できる。本発明は電着鉄の表面をより平滑
にし、不純物を少なくすると共に錆の発生しにくい電解
鉄を得ることにある。
はそれなりの平滑化効果が認められるものの、表面の平
滑度はまだ不充分で、さらに平滑になればガス成分や不
純物金属も少なくなり、より高純度の電解鉄となって錆
の発生も抑制できる。本発明は電着鉄の表面をより平滑
にし、不純物を少なくすると共に錆の発生しにくい電解
鉄を得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明では、電解にあた
って塩酸塩浴と板状陰極を使用し、さらに電解浴中に側
鎖にアルキル基を有するナフタレンスルホン酸塩を添加
する手段を採用した。最も有害なＳの混入を避けるた
め、電解浴としては塩酸塩浴を使用する。塩酸塩浴の例
を示せば、塩酸中に支持電解質としてＮＨ4 Ｃｌを２．
０〜４．０モル／ｌ溶解しpHを約５に調整したもの、Ｎ
ａＣｌを２．８〜３．２モル／ｌ溶解しpHを約４に調整
したもの、ＣａＣｌ2 を１．４〜１．６モル／ｌ溶解し
pHを約４に調整したもの等があげられる。浴温は７０℃
以上沸点以下とする。浴の沸点は浴組成によっても異な
るが通常９３〜９８℃となる。浴温が低すぎると水素ガ
スの発生が多くなる。
って塩酸塩浴と板状陰極を使用し、さらに電解浴中に側
鎖にアルキル基を有するナフタレンスルホン酸塩を添加
する手段を採用した。最も有害なＳの混入を避けるた
め、電解浴としては塩酸塩浴を使用する。塩酸塩浴の例
を示せば、塩酸中に支持電解質としてＮＨ4 Ｃｌを２．
０〜４．０モル／ｌ溶解しpHを約５に調整したもの、Ｎ
ａＣｌを２．８〜３．２モル／ｌ溶解しpHを約４に調整
したもの、ＣａＣｌ2 を１．４〜１．６モル／ｌ溶解し
pHを約４に調整したもの等があげられる。浴温は７０℃
以上沸点以下とする。浴の沸点は浴組成によっても異な
るが通常９３〜９８℃となる。浴温が低すぎると水素ガ
スの発生が多くなる。
【０００７】陽極にはなるべく不純物の少ない軟鋼や電
解鉄を使用する。陰極にはステンレス鋼等浴に不溶な材
質を使用する。陰極形状は通常回転ドラム型が多用され
ているが、本発明では静止状態で電着させて表面を滑ら
かにしたいので、板状電極を採用して陽極と対向配置さ
せる。
解鉄を使用する。陰極にはステンレス鋼等浴に不溶な材
質を使用する。陰極形状は通常回転ドラム型が多用され
ているが、本発明では静止状態で電着させて表面を滑ら
かにしたいので、板状電極を採用して陽極と対向配置さ
せる。
【０００８】本発明の特徴は、電解浴中に側鎖にアルキ
ル基を有するアルキルナフタレンスルホン酸塩を添加す
ることである。アルキル基（Ｃn Ｈ2n+1）の炭素数ｎは
３〜５が適当である。ｎが大きくなり過ぎると電解液へ
の溶解性が悪くなり、粘性も上がるので平滑の効果があ
がらない。アルキル基の例としてはｎｏｒ−ペンチル；
（Ｃ5 Ｈ11−）、ｎｏｒ−ブチル；（Ｃ4 Ｈ9 −）、ジ
プロピル；（Ｃ3 Ｈ7 −）2 、ジエチル；（Ｃ2 Ｈ6
−）2 等があげられる。スルホン酸塩としてはナトリウ
ム塩又はカリウム塩が使用できる。アルキルナフタレン
スルホン酸塩の添加量は０．００１〜０．０５wt％が適
当である。添加量が過多になるとかえって表面が粗とな
る。
ル基を有するアルキルナフタレンスルホン酸塩を添加す
ることである。アルキル基（Ｃn Ｈ2n+1）の炭素数ｎは
３〜５が適当である。ｎが大きくなり過ぎると電解液へ
の溶解性が悪くなり、粘性も上がるので平滑の効果があ
がらない。アルキル基の例としてはｎｏｒ−ペンチル；
（Ｃ5 Ｈ11−）、ｎｏｒ−ブチル；（Ｃ4 Ｈ9 −）、ジ
プロピル；（Ｃ3 Ｈ7 −）2 、ジエチル；（Ｃ2 Ｈ6
−）2 等があげられる。スルホン酸塩としてはナトリウ
ム塩又はカリウム塩が使用できる。アルキルナフタレン
スルホン酸塩の添加量は０．００１〜０．０５wt％が適
当である。添加量が過多になるとかえって表面が粗とな
る。
【０００９】
【作用】界面活性剤として使用するナフタレンスルホン
酸塩の側鎖にアルキル基を付加し、溶液の粘性を調整
し、界面活性効果を促進しているものと思われる。
酸塩の側鎖にアルキル基を付加し、溶液の粘性を調整
し、界面活性効果を促進しているものと思われる。
【００１０】
実施例１ 塩酸塩浴を収容した電解槽内にプレート型陰極と陽極を
対向配置し、電解浴中に添加剤としてｎ−ブチルナフタ
レンスルホン酸ナトリウムを０．００５wt％加えて電解
した。その他の電解条件は以下のとおりである。 陰 極 ： ＳＵＳ３０４ステンレス製プレート型 陽 極 ： 純鉄（品位は表１に示す） 極間距離 ： １５ｃｍ 電解浴 ： ＦｅＣｌ2 １．５モル／ｌ ＮＨ4 Ｃｌ ３．５モル／ｌ pH １．５〜５．０ 温度 ８０〜８５℃ 電流密度 ： ３．５Ａ／ｄｍ2 電着して得られた電解鉄は厚さ５ｍｍで、表面は非常に
滑らかで突起やピットは皆無であった。分析した結果を
表２に示す。
対向配置し、電解浴中に添加剤としてｎ−ブチルナフタ
レンスルホン酸ナトリウムを０．００５wt％加えて電解
した。その他の電解条件は以下のとおりである。 陰 極 ： ＳＵＳ３０４ステンレス製プレート型 陽 極 ： 純鉄（品位は表１に示す） 極間距離 ： １５ｃｍ 電解浴 ： ＦｅＣｌ2 １．５モル／ｌ ＮＨ4 Ｃｌ ３．５モル／ｌ pH １．５〜５．０ 温度 ８０〜８５℃ 電流密度 ： ３．５Ａ／ｄｍ2 電着して得られた電解鉄は厚さ５ｍｍで、表面は非常に
滑らかで突起やピットは皆無であった。分析した結果を
表２に示す。
【００１１】実施例２ 添加剤としてジプロピルナフタレンスルホン酸ナトリウ
ムを使用した以外は実施例１と同様な条件で電解し、厚
さ５ｍｍの電解鉄を得た。得られた電解鉄の表面は非常
に滑らかであった。分析結果を表２に併記する。
ムを使用した以外は実施例１と同様な条件で電解し、厚
さ５ｍｍの電解鉄を得た。得られた電解鉄の表面は非常
に滑らかであった。分析結果を表２に併記する。
【００１２】実施例３ 陽極として軟鉄を用いた以外は、実施例１と同様の条件
で電解した。原料軟鉄の品位を表１に示す。得られた電
解鉄は厚さ５ｍｍで表面は非常に滑らかであった。分析
結果を表２に併記する。
で電解した。原料軟鉄の品位を表１に示す。得られた電
解鉄は厚さ５ｍｍで表面は非常に滑らかであった。分析
結果を表２に併記する。
【００１３】比較例１ 実施例１と同じ条件で浴温のみを６０℃に変更して電解
した。得られた電解鉄は厚さ５ｍｍで表面は比較的滑ら
かであった。しかしガス成分の含有量が多かった。分析
結果を表２に記す。
した。得られた電解鉄は厚さ５ｍｍで表面は比較的滑ら
かであった。しかしガス成分の含有量が多かった。分析
結果を表２に記す。
【００１４】比較例２ 添加剤は何も使用せずに、他は全て実施例１と同様の条
件で電解した。得られた電解鉄は厚さ約６ｍｍで表面に
ガスピットが多数認められた。電着物を浴から引出し、
良く水洗したが引上げ後数時間経過してピット部から赤
錆が発生し始めた。分析結果を表２に示す。
件で電解した。得られた電解鉄は厚さ約６ｍｍで表面に
ガスピットが多数認められた。電着物を浴から引出し、
良く水洗したが引上げ後数時間経過してピット部から赤
錆が発生し始めた。分析結果を表２に示す。
【００１５】比較例３ 添加剤としてβ−ナフタレンスルホン酸ナトリウムを使
用した以外は、実施例１と同様の条件で電解した。得ら
れた電着鉄の表面にはガスピットが認められた。水洗後
数時間経過してピット部から赤錆が発生し始めた。分析
の結果は表２に示す。
用した以外は、実施例１と同様の条件で電解した。得ら
れた電着鉄の表面にはガスピットが認められた。水洗後
数時間経過してピット部から赤錆が発生し始めた。分析
の結果は表２に示す。
【００１６】比較例４ 添加剤としてナフタレンスルホン酸ソーダを使用した以
外は、実施例１と同様な条件で電解した。得られた電着
鉄表面にはガスピットが若干認められた。得られた電解
鉄の化学分析値を表２に示す。
外は、実施例１と同様な条件で電解した。得られた電着
鉄表面にはガスピットが若干認められた。得られた電解
鉄の化学分析値を表２に示す。
【００１７】
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、適正量のアルキルナフ
タレンスルホン酸塩の使用により、表面が非常に平滑な
電解鉄を得ることができる。表面が滑らかになる結果、
電解液の残留や不純物の取り込みも極めて少なくなり、
高純度な電解鉄が得られる。また、不純物に起因する錆
の発生も制御されるので商品価値としても優れた電解鉄
が得られる。
タレンスルホン酸塩の使用により、表面が非常に平滑な
電解鉄を得ることができる。表面が滑らかになる結果、
電解液の残留や不純物の取り込みも極めて少なくなり、
高純度な電解鉄が得られる。また、不純物に起因する錆
の発生も制御されるので商品価値としても優れた電解鉄
が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−161980（ＪＰ，Ａ) 工学図書株式会社「界面活性剤ハンド ブック」（昭51−７−１）ｐ．16−17
Claims (1)
- 【請求項１】 塩酸塩系支持電解質及び第１鉄イオンを
含有する電解浴を用い、軟鉄を陽極とし不溶性板状電極
を陰極として使用し、電解浴中にｎ−ブチルナフタレン
スルホン酸ナトリウムまたはジプロピルナフタレンスル
ホン酸ナトリウムを０．００１〜０．０５wt％添加し、
浴温を７０℃以上沸点以下に保持して電解することを特
徴とする電解鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129006A JP2928426B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 電解鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4129006A JP2928426B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 電解鉄の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320971A JPH05320971A (ja) | 1993-12-07 |
| JP2928426B2 true JP2928426B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=14998829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4129006A Expired - Fee Related JP2928426B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 電解鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2928426B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102037160B (zh) * | 2008-03-20 | 2013-11-13 | 力拓铁钛公司 | 从富铁金属氯化物废物中回收金属铁和氯气有用成分的电化学方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0653945B2 (ja) * | 1986-01-08 | 1994-07-20 | 昭和電工株式会社 | 高純度鉄の製法 |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP4129006A patent/JP2928426B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 工学図書株式会社「界面活性剤ハンドブック」（昭５１−７−１）ｐ．１６−１７ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102037160B (zh) * | 2008-03-20 | 2013-11-13 | 力拓铁钛公司 | 从富铁金属氯化物废物中回收金属铁和氯气有用成分的电化学方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05320971A (ja) | 1993-12-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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